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 発生生物学分野は、竹本龍也教授のもと、藤井節郎記念医科学センターにて2013年12月にスタートした研究室です。研究室では、胚発生過程においてどのようにして多様な体細胞系列(神経系や骨、筋肉の細胞など)が産みだされるのかを明らかにしようと研究を行っています。

当研究室では、共に研究を行ってくれる学生を募集しています。興味のある方は、竹本までお問い合わせください。また、研究室を見学されたい方も歓迎いたします。

News

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  • 2017年09月12日 Highlight 第10回発生生物学セミナーが終了しました。

    平成29年9月11日第10回発生生物学セミナーにて、土井真木子 博士(University of Pennsylvania)をお招きし、「細胞運命を司るパイオニア転写因子FoxAのクロマチン制御機構」の演題にて、ご講演いただきました。大変有意義なご講演を賜りましたこと、また多数のご来場を頂き、心より御礼申し上げます。

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  • 2017年08月29日 Topics 第10回発生生物学セミナーを行います。

    平成29年9月11日(月)第10回発生生物学セミナーにて、土井真木子 博士(University of Pennsylvania)を招いて、演題「細胞運命を司るパイオニア転写因子FoxAのクロマチン制御機構」を行っていただきます。

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    emb-seminar vol.10

     

  • 2017年08月29日 Highlight 第9回発生生物学セミナーが終了しました。

    平成29年8月28日 第9回発生生物学セミナーにて、沖 真弥 助教(九州大学大学院  医学研究院  発生再生医学分野)をお招きし、「公共ChIP-seqデータのフル活用術〜組織特異的エンハンサーと遺伝性疾患の解析〜」の演題にて、ご講演いただきました。大変有意義なご講演を賜りましたこと、また多数のご来場を頂き、心より御礼申し上げます。

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  • 2017年08月17日 Topics 第9回発生生物学セミナーを行います。

    平成29年8月28日(月)第9回発生生物学セミナーにて、沖 真弥 助教(九州大学大学院  医学研究院  発生再生医学分野)を招いて、演題「公共ChIP-seqデータのフル活用術〜組織特異的エンハンサーと遺伝性疾患の解析〜」を行っていただきます。

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    emb-seminar vol.9

  • 2017年05月15日 Highlight 第50回発生生物学会に参加し、ポスター発表を行いました。
    平成29年5月10日~13日に開催された第50回発生生物学にて、林がポスター発表を行いました。演題は"Sall4 regulates mesoderm development from neuro-mesodermal progenitors during the body elongation of mouse embryogenesis. "です。
  • 2017年04月01日 Topics 分野名が変わりました。
    平成29年4月1日より分野名が発生生物学分野に変わりました。
  • 2017年03月13日 Topics 日経バイオテクONLINEに記事が記載されました。

    日経バイオテクONLINE に、受精卵のゲノム編集の効率化についての記事が掲載されました。
    ↓記載ページ↓
    若手研究者の肖像

  • 2017年03月08日 Highlight 第8回初期発生学セミナーが終了しました。

    平成29年3月8日 第8回初期発生学セミナーにて、鈴木孝幸 講師(名古屋大学院理研究科 生命理学専攻)をお招きし、「脊椎動物における後肢の位置の多様性を生み出す分子メカニズム」の演題にて、ご講演いただきました。大変有意義なご講演を賜りましたこと、また多数のご来場を頂き、心より御礼申し上げます。

     

     

  • 2017年03月02日 Topics 第8回初期発生学セミナーを行います。

    平成29年3月8日(水)第8回初期発生学セミナーにて、鈴木孝幸 講師(名古屋大学院理研究科 生命理学専攻)を招いて、演題「脊椎動物における後肢の位置の多様性を生み出す分子メカニズム」を行っていただきます。
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    emb-seminar vol.8

  • 2017年03月01日 Highlight 第7回初期発生学セミナーが終了しました。

    2月27日 Department of Genetics, Cell Biology and Development, University of Minnesotaより林真一先生をお招きし、「マウス体軸形成におけるSall4の中胚葉誘導制御」の演題にて、ご講演いただきました。大変有意義なご講演を賜りましたこと、また多数のご来場を頂き、心より御礼申し上げます。
    セミナーの様子はこちら(フォトギャラリー)

  • 研究テーマ&内容

     胚発生過程を通じて、胚は細胞を増殖・再配置させるとともに、多様な細胞系列をつくり出します。その細胞再配置と多様な細胞の産出が関連しながら進行する最もダイナミックな過程が原腸陥入です。発生生物学分野では、原腸陥入期に産み出される多様な体細胞系列が、どういった仕組みで産み出されるかを研究しています。

    これまで神経板(中枢神経系の前駆体)が産み出される仕組みを具体例として、原腸陥入期にエピブラスト(胚盤葉上層=すべての体細胞の前駆体)から多様な体細胞系列が産み出される仕組みを研究してきました。これまで、転写因子SOX2が神経板の発生開始とともに発現することに注目して、その転写制御機構の研究を行い、次のことを示しました。 1. 胴部の神経板と中胚葉は、原腸陥入の場である原条の両側に分布する「体軸幹細胞」から産み出される。 2. 体軸幹細胞から、神経板と中胚葉のいずれが産み出されるかは、転写因子SOX2とTBX6の活性によって決定される。 この研究結果は、「胚はまず、三胚葉に分離され、それによって細胞の発生運命が狭められる」とされてきたこれまでの通説を覆したものでした。 現在、初期発生研究分野では、体軸幹細胞の維持と分化の制御の仕組みを明らかにするためマウス胚、ニワトリ胚、培養細胞を用いて研究を進めています。

    メンバー紹介 ※スパムメール対策の為、@マークを(@)とさせていただいております。

    教授(PI)
    竹本 龍也(たけもと たつや)
    TEL:088-634-6412
    Email:takemoto.tatsuya(@)tokushima-u.ac.jp
    大学では化学を専攻するも、生物に興味を持ち、博士後期課程から発生生物学の道へ。ニワトリ胚をもちいて研究を行っていたが、飽き足らずマウス胚にも手を出す。そうこうしている間に十数年経つが、胚への興味は変わらない。徳島に来てお魚がおいしいことに非常に満足している。

    略歴

    1999年3月 大阪大学理学部化学科 卒業
    2001年3月 大阪大学大学院理学研究科化学専攻 博士前期課程 修了
    2005年9月 大阪大学大学院理学研究科生物科学専攻 博士後期課程 単位取得退学(同12月 大阪大学博士)
    2005年10月 大阪大学大学院生命機能研究科 形態形成研究室(近藤寿人教授)特任助手
    2007年11月 大阪大学大学院生命機能研究科 形態形成研究室(近藤寿人教授)特任助教
    2008年4月 大阪大学大学院生命機能研究科 形態形成研究室(近藤寿人教授)助教
    2013年12月 徳島大学藤井節郎記念医科学センター 初期発生研究分野 助教
    2017年4月 徳島大学先端酵素学研究所 発生生物学分野 教授
    現在に至る
    hayashi
    特任助教
    林 真一(はやし しんいち)
    TEL:088-634-6463
    Email:hayashi.shinichi(@)tokushima-u.ac.jp
    ニワトリ、カエル、マウスの器官形成や再生などの研究分野を通して、遺伝子発現の制御を研究してきました。あちこち渡り歩いて、今度は徳島で研究することになりました。ここで良い成果を挙げられるようにがんばりたいと思います。

    略歴

    2005年4月 島根大学生物資源科学部 卒業
    2007年4月 大阪大学大学院理学学研究科 修士課程 修了
    2010年4月 奈良先端科学技術大学大学院バイオサイエンス学研究科 博士課程 修了
    2010年4月 奈良先端科学技術大学大学院バイオサイエンス学研究科遺伝子発現制御学講座 ポストドクター研究員
    2011年11月 東北大学生命科学研究科器官形成分野 ポストドクター研究員
    2015年4月 Department of Genetics, Cell Biology and Development, University of Minnesota, Post-Doctral Associate
    2017年3月 徳島大学藤井節郎記念医科学センター 初期発生研究分野 特任助教
    2017年4月 徳島大学先端酵素学研究所 発生生物学分野特任助教
    現在に至る

    suzuki

    技術補佐員
    鈴木仁美
    (すずき ひとみ)
    TEL:088-634-6406
    Email:hsuzuki(@)tokushima-u.ac.jp

    shimizu

    事務補佐員
    清水裕子
    (しみず ゆうこ)
    TEL:088-634-6407
    Email:shimizu.yuko(@)tokushima-u.ac.jp

    発表論文

    竹本龍也
    (2004年以降、* = corresponding author)
    Uddin MM, Ohigashi I, Motosugi R, Nakayama T, Sakata M, Hamazaki J, Nishito Y, Rode I, Tanaka K, Takemoto T, Murata S, Takahama Y. Foxn1-β5t transcriptional axis controls CD8+ T-cell production in the thymus. Nat Commun. 8:14419 (2017).
    Tanihara F, Takemoto T*, Kitagawa E, Rao S, Do L, Onishi A, Yamashita Y, Kosugi C, Suzuki H, Sembon S, Suzuki S, Nakai M, Hashimoto M, Yasue A, Matsuhisa M, Noji N, Fujimura T, Fuchimoto Di, Otoi T*. Somatic cell reprogramming-free generation of genetically modified pigs. Science Advances. 2 (9) e1600803 (2016).
    Do L, Wittayarat M, Terazono T, Sato Y, Taniguchi M, Tanihara F, Takemoto T, Kazuki Y, Kazuki K, Oshimura M, Otoi T*. Effects of duration of electric pulse on in vitro development of cloned cat embryos with human artificial chromosome vector. Reprod Domest Anim. (2016) In press.
    Hashimoto M, Yamashita Y, Takemoto T*.Electroporation of Cas9 protein/sgRNA into early pronuclear zygotes generates non-mosaic mutants in the mouse. Dev. Biol. 418: 1-9 (2016).
    Kondoh H*, Takada S, Takemoto T*. Axial level-dependent molecular and cellular mechanisms underlying the genesis of the embryonic neural plate. Dev Growth Differ.58(5): 427-436 (2016).
    Takemoto T*, Abe T, Kiyonari H, Nakao K, Furuta Y, Suzuki H, Takada S, Fujimori T, Kondoh H*. R26-WntVis reporter mice showing graded response to Wnt signal levels. Genes Cells. 21(6): 661-669 (2016).
    Morita Y, Taniguchi M, Tanihara F, Ito A, Namula Z, DO LT, Takagi M, Takemoto T, Otoi T*. The optimal period of Ca-EDTA treatment for parthenogenetic activation of porcine oocytes during maturation culture. J Vet Med Sci. (2016).
    Hashimoto, M. and Takemoto, T*. Electroporation enables the efficient mRNA delivery into the mouse zygotes and facilitates CRISPR/Cas9-based genome editing. Sci. Rep. 5, 11315; doi: 10.1038/srep11315 (2015).
    Takemoto T*. Regulation of axial stem cells deriving neural and mesodermal tissues during posterior axial elongation. In “New Principles in Developmental Processes” (eds. Kondoh H. and Kuroiwa A.), Springer, pp. 85-96 (2014).
    Yoshida M, Uchikawa M, Rizzoti K, Lovel-Badge R, Takemoto T,Kondoh H*. Regulation of mesodermal precursor production by low-level expression of B1 Sox genes in the caudal lateral epiblast. Mech Dev. 132: 59-68 (2014)
    Takemoto T*. The mechanism of cell fate choice between neural and mesodermal development during early embryogenesis. Congenit Anom. 53: 61?66 (2013).
    Nishimura N, Kamimura Y, Ishida Y, Takemoto T, Kondoh H, Uchikawa M*. A systematic survey and characterization of enhancers that regulate Sox3 in neuro-sensory development in comparison with Sox2 enhancers. Biology. 1(3): 714-735 (2012).
    Kondoh H*, Takemoto T. Axial stem cells deriving both posterior neural and mesodermal tissues during gastrulation. Curr Opin Genet Dev. 22: 1-7 (2012).
    Takemoto T, Uchikawa M, Yoshida M, Bell DM, Lovell-Badge R, Papaioannou VE, Kondoh H*. Tbx6-dependent Sox2 regulation determines neural or mesodermal fate in axial stem cells. Nature. 470(7334): 394-398 (2011).
    Iwafuchi-Doi M, Yoshida Y, Onichtchouk D, Leichsenring M, Driever W, Takemoto T, Uchikawa M, Kamachi Y, Kondoh H*. The Pou5f1/Pou3f-dependent but SoxB-independent regulation of conserved enhancer N2 initiates Sox2 expression during epiblast to neural plate stages in vertebrates. Dev Biol. 352(2): 354-366 (2011).
    Uchikawa M, Yoshida M, Iwafuchi-Doi M, Matsuda K, Ishida Y, Takemoto T, Kondoh H*. B1 and B2 Sox gene expression during neural plate development in chicken and mouse embryos: Universal versus species-dependent features. Dev Growth Differ. 53(6): 761-771 (2011).
    Kamachi Y, Iwafuchi M, Okuda Y, Takemoto T, Uchikawa M, Kondoh H*. Evolution of non-coding regulatory sequences involved in the developmental process: reflection of differential employment of paralogous genes as highlighted by Sox2 and group B1 Sox genes.Proc Jpn Acad Ser B Phys Biol Sci. 85(2):55-68 (2009).
    Uchikawa M*, Takemoto T.Enhancer analysis: Strategies for locus-wide identification and systematic analysis of enhancers using chicken embryo electroporation. In “Electroporation and Sonoporation in Developmental Biology” (ed. Nakamura H.), Springer, pp. 55-72 (2009).
    Takemoto T, Uchikawa M, Kamachi Y, Kondoh H*. Convergence of Wnt and FGF signals in the genesis of posterior neural plate through activation of the Sox2 enhancer N-1. Development. 133(2): 297-306 (2006).
    Uchikawa M, Takemoto T, Kamachi Y, Kondoh H*. Efficient identification of regulatory sequences in the chicken genome by a powerful combination of embryo electroporation and genome comparison. Mech Dev. 121(9): 1145-1158 (2004).
    Uchikawa M, Ishida Y, Takemoto T, Kamachi Y, Kondoh H*.Functional analysis of chicken Sox2 enhancers highlights an array of diverse regulatory elements that are conserved in mammals. Dev Cell. 4: 509-519 (2003).
    *竹本龍也, エレクトロポレーション法による簡便なゲノム編集マウス作製法 バイオサイエンスとインダストリー Vol. 74, No. 2: pp141-143 (2016)
    *竹本龍也, 神経管および体節中胚葉に分化する体軸幹細胞の制御, ライフサイエンス融合領域レビュー, 3, e007 (2014)
    *竹本龍也, 近藤寿人, 体軸幹細胞から神経系・中胚葉への分化とその制御, 実験医学増刊「再生医療を実現する幹細胞のメディカルサイエンス」, Vol. 30, No. 10: pp66-70 (2012)
    竹本龍也, *近藤寿人, 神経系と中胚葉は共通の前駆体である体軸幹細胞から発生し転写因子Sox2とTbx6がその発生運命を決める, ライフサイエンス新着論文レビュー, (2011)
    *竹本龍也, 近藤寿人, Tbx6に依存したSox2遺伝子の制御が体軸幹細胞の神経系と中胚葉への発生運命を決定する, 細胞工学, Vol. 30, No. 7: pp744-745 (2011)

    林真一
    Yu X, Kawakami H, Tahara N, Olmer M, Hayashi S, Akiyama R, Bagchi A, Lotz M, Kawakami Y. Expression of Noggin and Gremlin1 and its implications in fine-tuning BMP activities in mouse cartilage tissues. J. Orth. Res. Nov. 1 (2016).
    Hayashi S, Akiyama R, Wong J, Tahara N, Kawakami H, Kawakami Y. Gata6-Dependent GLI3 Repressor Function is Essential in Anterior Limb Progenitor Cells for Proper Limb Development. PLoS Genet. 12. e1006138. (2016).
    Kawasumi-Kita A, Hayashi T, Kobayashi T, Nagayama T, Hayashi S, Kamei Y, Morishita Y, Takeuchi T, Tamura K, Yokoyama H. Application of local gene induction by infrared laser‐mediated microscope and temperature stimulator to amphibian regeneration study. Dev. Growth Differ. 57. 601-613. (2015).
    Hayashi S, Kawaguchi A, Uchiyama I, Kawasumi-Kita A, Kobayashi T, Nishide H, Tsutsumi R, Tsuru K, Inoue T, Ogino H, Agata K, Tamura K, Yokoyama H. Epigenetic Modification Maintains Intrinsic Limb-Cell Identity in Xenopus Limb Bud Regeneration. Dev. Biol. 406. 271-282. (2015).
    Hayashi S, Kobayashi T, Yano T, Kamiyama N, Egawa S, Seki R, Takizawa K, Okabe M, Yokoyama H, Tamura K. Evidence for an amphibian sixth digit. Zool. Let. 1. 17. (2015).
    Hayashi S, Ochi H, Ogino H, Kawasumi A, Kamei Y, Tamura K, Yokoyama H. Transcriptional regulators in the Hippo signaling pathway control organ growth in Xenopus tadpole tail regeneration. Dev. Biol. 396. 1. 31-41. (2014).
    Hayashi S, Tamura K, Yokoyama H. Yap1, transcription regulator in the Hippo signaling pathway, is required for Xenopus limb bud regeneration. Dev. Biol. 388, 57-67. (2014).
    Hayashi S, Shimoda T, Nakajima M, Tsukada Y, Sakumura Y, Dale JK, Maroto M, Kohno K, Matsui T, Bessho Y. Sprouty4, an FGF Inhibitor, Displays Cyclic Gene Expression under the Control of the Notch Segmentation Clock in the Mouse PSM. PLoS ONE. 4, e5603, (2009). contributed equally
    Ferjentsik Z, Hayashi S, Dale JK, Bessho Y, Herreman A, De Strooper B, del Monte G, de la Pompa JL, Maroto M. Notch Is a Critical Component of the Mouse Somitogenesis Oscillator and Is Essential for the Formation of the Somites. PLoS Genet. 5, e1000662, (2009).
    Hayashi S, Inoue A. Cardiomyocytes Re-enter the Cell Cycle and Contribute to Heart Development after Differentiation from Cardiac Progenitors Dev. Growth. Differ. 49, 229-239, (2007).

    ムービー

    ニワトリ胚発生

    ニワトリ胚を卵から取り出して培養。動画は38?Cにて孵卵20時間?48時間を撮影したもの。画面の左上が頭側、右下が尾側。中央に見える線は、原腸陥入の場である原条。発生が進行すると、左上に頭部が形成される。原条は左下へと場所を変え、胴部が形成される。動画の最後で中央に見える線は、神経管(将来の脊髄)であり、その両脇に見える丸い構造物は体節と呼ばれ、将来の骨格筋や脊椎骨を産み出す。

    胴部形成と体軸幹細胞

    マウス胚8日胚のイメージ動画。胴部の神経管と体節とは原条両側に存在する体軸幹細胞から産み出される。胴部の形成は、頸部から尾部にむかって段階的に産み出されることから、体軸幹細胞の増殖を伴った維持と分化細胞を供給とのバランスが重要である。

    (動画はSho Ohta(Univ. of Utah)の厚意により作成)

     

     

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